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微細構造情報を駆使した高均一テスラ級磁場を発生するMgB2超伝導バルク磁石の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K04718
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関岩手大学

研究代表者

内藤 智之  岩手大学, 理工学部, 准教授 (40311683)

研究分担者 藤代 博之  岩手大学, 理工学部, 教授 (90199315)
連携研究者 仲村 高志  理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 専任技師 (60321791)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード超伝導バルク磁石 / 磁束ピン止め / MgB2
研究成果の概要

本研究は,高均一かつテスラ級磁場を発生可能なMgB2超伝導バルク磁石(疑似永久磁石)の開発を目的として実施し,以下の成果を得た。1)加圧機構を有する等方圧加圧焼結法や放電プラズマ焼結法に加えて,特別な加圧機構不要の浸透法でも充填率90%以上の緻密バルクを作製出来た。2)ボールミリングを用いた粒径制御により磁束ピン止めに最適な粒径を見出した。3)電子線後方散乱回折法など電子顕微鏡を用いた微細構造解析によりチタン族添加が磁束ピン止めを大きく向上させること,およびその起源を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Saskatchewan(Canada)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Optimization of vortex pinning at grain boundaries on ex-situ MgB2 bulks synthesized by spark plasma sintering2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Naito, Yuri Endo, Hiroyuki Fujishiro
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 30 号: 9 ページ: 095007-095007

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aa6d14

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vortex pinning properties and microstructure of MgB2 heavily doped with titanium group elements2017

    • 著者名/発表者名
      Yuhei Takahashi, Tomoyuki Naito, Hiroyuki Fujishiro
    • 雑誌名

      Superconductor Science and Technology

      巻: 30 号: 12 ページ: 125006-125006

    • DOI

      10.1088/1361-6668/aa91ed

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of infiltration and reaction process for the fabrication of strong MgB2 bulk magnets2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ogino, T. Naito, and H. Fujishiro
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      巻: 27 号: 4 ページ: 68002051-4

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2643500

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vortex Pinning Properties of Dense Ti-doped MgB2 Bulks Sintered at Different Temperature2016

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, T. Yoshida, H. Mochizuki, H. Fujishiro, R. Basu and A. Szpunar
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Appl. Supercond.

      巻: 26 号: 3 ページ: 68008051-5

    • DOI

      10.1109/tasc.2016.2531426

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential ability of 3 T-class trapped field on MgB2 bulk surface synthesized by the infiltration-capsule method2016

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, A. Ogino and H. Fujishiro
    • 雑誌名

      Supercond. Sci. Technol.

      巻: 29 号: 11 ページ: 1150031-6

    • DOI

      10.1088/0953-2048/29/11/115003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Trapped magnetic-field properties of prototype for Gd-Ba-Cu-O/MgB2 hybrid-type superconducting bulk magnet2016

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, H. Mochizuki, H. Fujishiro and H. Teshima
    • 雑誌名

      Supercond. Sci. Technol.

      巻: 29 号: 3 ページ: 0340051-7

    • DOI

      10.1088/0953-2048/29/3/034005

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ti-doping effects on magnetic properties of dense MgB2 bulk superconductors2015

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, T. Yoshida and H. Fujishiro
    • 雑誌名

      Supercond. Sci. Technol.

      巻: 28 号: 9 ページ: 0950081-8

    • DOI

      10.1088/0953-2048/28/9/095009

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 放電プラズマ焼結法で作製したMgB2超伝導体の捕捉磁場特性と粒間結合性の相関2018

    • 著者名/発表者名
      内藤智之、当摩悠希、藤代博之
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MgB2バルク超伝導体の磁束ピン止め特性に対する微細化効果2017

    • 著者名/発表者名
      内藤智之、遠藤友理、藤代博之
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Enhancement of trapped magnetic field of SiC-doped MgB2 bulk prepared by in-situ hot isostatic pressing method2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Naito, Hiroyuki Fujishiro
    • 学会等名
      Intermag2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] in-situ法及びex-situ法によって作製されたMgB2バルクの捕捉磁場と臨界電流密度に対するTi族元素ドープ効果2017

    • 著者名/発表者名
      高橋裕平, 内藤智之, 藤代博之
    • 学会等名
      2017年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Infiltration法によるMgB2バルクの作製条件の最適化II: 微細組織と超伝導特性2017

    • 著者名/発表者名
      荻野 新, 内藤智之, 藤代博之
    • 学会等名
      2017年度春季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] チタン族元素を高ドープしたMgB2超伝導体の臨界電流特性と微細組織2017

    • 著者名/発表者名
      内藤智之,髙橋裕平,藤代博之
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非晶質ボロン粉末を用いた浸透法によるMgB バルクの作製と捕捉磁場特性2017

    • 著者名/発表者名
      内藤 智之, 荻野 新, 富樫 遥太, 藤代 博之
    • 学会等名
      2017年度秋季低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] FABRICATION PROCESS AND VORTEX PINNING PROPERTIES OF MgB2 BULKS PREPARED BY INFILTRATION METHOD USING AMORPHOUS BORON POWDER2017

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, A. Ogino Y. Togashi, H. Fujishiro
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on Processing and Applications of Superconducting (RE)BCO Large Grain Materials (PASREG 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DOPING EFFECTS OF TITANIUM GROUP ELEMENTS ON THE CRITICAL CURRENT DENSITY FOR MgB2 BULKS FABRICATED BY ex-situ SPARK PLASMA SINTERING2017

    • 著者名/発表者名
      Y. TAKAHASHI,T. NAITO,H. FUJISHIRO
    • 学会等名
      The 10th International Workshop on Processing and Applications of Superconducting (RE)BCO Large Grain Materials (PASREG 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trapped field properties of MgB2 superconducting bulks magnetized by field-cooled and pulsed field magnetizations2016

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, A. Ogino, Y. Takahashi, H. Mochizuki, H. Fujishiro
    • 学会等名
      29th International Superconductivity Symposium (ISS2016)
    • 発表場所
      Tokyo International Forum (Chiyoda-ku, Tokyo)
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 浸透法で作製したMgB2バルク超伝導体の磁束ピン止め特性Ⅱ2016

    • 著者名/発表者名
      内藤智之、荻野新、藤代博之
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Trapped magnetic-field properties of dense MgB2 bulks synthesized by infiltration-capsule method2016

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, A. Ogino, H. Fujishiro
    • 学会等名
      2016 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Phoenix Convention Center, Phoenix, Arizona, USA
    • 年月日
      2016-03-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高充填率MgB2バルクの捕捉磁場に対する粒径制御と不純物ドープ効果2015

    • 著者名/発表者名
      内藤智之, 荻野 新,藤代 博之
    • 学会等名
      2015年度秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      姫路商工会議所(兵庫県姫路市)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 浸透法で作製したMgB2バルク超伝導体の磁束ピン止め特性2015

    • 著者名/発表者名
      内藤智之,荻野 新,藤代 博之
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Trapped magnetic-field property and microstructure of highly dense MgB2 bulk doped with Ti2015

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, T. Yoshida, H. Mochizuki, H. Fujishiro
    • 学会等名
      12th European Conference on Applied Superconductivity
    • 発表場所
      Lyon convention center, Lyon, France
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trapped magnetic-field properties of dense MgB2 bulks synthesized by MgRLI method2015

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, A. Ogino, H. Fujishiro
    • 学会等名
      9th International Workshop on Processing and Applications of Superconducting (RE)BCO Large Grain Materials
    • 発表場所
      University of Liege, Liege, Belgium
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trapped magnetic-field properties of prototype for Gd-Ba-Cu-O/MgB2 hybrid bulk magnet2015

    • 著者名/発表者名
      T. Naito, H. Fujishiro, H. Teshima
    • 学会等名
      9th International Workshop on Processing and Applications of Superconducting (RE)BCO Large Grain Materials
    • 発表場所
      University of Liege, Liege, Belgium
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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